Загрузочные устройства конвейеров
Загрузочные устройства обеспечивают подачу транспортируемого материала на ленточный
конвейер.
Наибольшее распространение получили загрузочные устройства с самотечным движением по ним материала, включающие в себя пересыпные течки вместе с воронками и приёмными лотками. Исполнение загрузочных устройств должно обеспечивать правильное направление поступающего на конвейер топлива и равномерное заполнение им ленты, что исключает сход ленты в сторону, повреждение и быстрый износ её от ударов и истирания падающими кусками топлива.
Загрузочные устройства разрабатывается с учётом конкретных условий: высоты перепада материала при пересыпке, угла подхода потока материала к ленте загружаемого конвейера, характеристики материала и др. Загрузочная часть ленточных конвейеров, транспортирующих кусковые абразивные материалы, является наиболее ответственным участком, здесь лента конвейеров подвергается интенсивному ударно-абразивному износу.
Конфигурация течек и размеры их поперечного сечения должны исключать налипание и застревание в них влажного, с глинистыми включениями топлива (шлам, промпродукт, подмосковный, башкирский, ангренский, бикинский и др. угли).
По опыту многих электростанций имеются следующие недостатки в исполнении пересыпных узлов на трактах топливоподач:
- значительная высота падения топлива на ленту в узлах пересыпки (от 10 до15 м и более);
- недостаточное расстояние от приводного барабана конвейера до противоположной стенки
ограждающего кожуха и течки;
- малые углы наклона стен течек;
- неудовлетворительная форма течек (наличие изломов и перегибов, квадратное или
прямоугольное сечение);
- недостаточная пропускная способность течек при малом их поперечном сечении);
- отсутствие или недостаточность мер, способствующих улучшению прохождения топлива
по течкам.
Особенно неудовлетворительно работают те пересыпные узлы, при проектировании и монтаже которых допущено одновременно несколько из названных ошибок. В этом случае отложения топлива в углах течек и на перегибах могут смыкаться друг с другом, сокращая проходное сечение течки, что оказывает значительное сопротивление движущемуся потоку и тормозит его. Возможно также полное забивание течки топливом в этом месте, особенно в случае попадания посторонних предметов (доска и др.).
Поэтому для улучшения прохождения топлива по тракту топливоподачи на электростанциях пересыпные течки выполняются круглыми или со скруглёнными углами, без переломов и изгибов. Угол наклона течек в соответствии с [7] принимается для угля и сланца не менее 600, а для торфа и высоко влажных углей - не менее 650. В случаях, когда опытом эксплуатации доказана недостаточность указанного наклона, течки выполняются с более крутыми углами.
При необходимости для устранения замазывания пересыпные течки рекомендуются выполнять с обогревом их рабочих стенок [43]. В течение многих лет обогрев течек успешно применяется на топливоподающих трактах ряда электростанций (Черепетская ГРЭС, Иркутская ТЭЦ -10 и др.).
Применение обогрева для предотвращения налипания топлива целесообразно на таких узлах и устройствах топливоподачи, в которых топливо постоянно перемещается и имеет малую длительность контакта с нагретой стенкой (пересыпные течки, приёмные лотки, грохоты, дробилки, бункеры разгрузустройств, кранов-перегружателей и приёмные на складе топлива).
Температуру стенок следует поддерживать в пределах от 120 до 1400С. Для этого используется пар с давлением от 3 до 6 кГс/см2.
Для повышения эффективности обогрева оборудования рекомендуется непосредственно на обогреваемые стенки приваривать полутрубы или профильный металл (швеллер, уголок) и пропускать по ним пар. На Иркутской ТЭЦ-10, например, пар после обогрева стенки течки подаётся затем внутрь течки перед приёмным лотком для обеспылевания (рисунок 4.9).
Положительные результаты были получены при покрытии отдельных мест течек, где усиленно отлагается топливо, листовой нержавеющей сталью или другим специальным материалом (например, листовым фторопластом), уменьшающим прилипание топлива к стенкам течек.
Прохождение топлива по пересыпным течкам может быть улучшено также с помощью установки на них вибраторов, включение которых рекомендуется производить на короткое время (от 3 до 5 с) автоматически, по определенной программе при движении топлива по течкам. Такой режим работы вибраторов будет исключать образование отложений и застреваний топлива, предупреждая их в самом начале. Включение же вибраторов по иной схеме, т.е. при образовавшемся уже застревании топлива и забивании течки топливом может вызвать лишь уплотнение топлива под действием вибрации и ухудшение положения в узле пересыпки.
Для улучшения прохождения топлива необходимо тщательно прорабатывать конфигурацию, размеры и расположение каждой течки относительно приводного барабана конвейера, с учётом траектории движения потока топлива, падающего с барабана. При этом поток должен вписываться в пересыпную течку. Примером может быть выполненная на одной ТЭЦ Ленэнерго реконструкция узла пересыпки с переносом приводного барабана примерно на 1 м (рисунок 4.10), что позволяет значительно улучшить прохождение топлива.
При выполнении пересыпных течек круглыми необходимо обеспечить достаточную высоту переходной части течки (от квадратного сечения к круглому), чтобы углы наклона стенок перехода были не менее 60÷700, и топливо не тормозилось и не налипало в этом месте. Особое внимание следует уделять течкам отвода подрешетного продукта грохотов. Они должны быть достаточного поперечного сечения и обязательно применение обогрева тех мест, где возможно налипание и застревание топлива.
Выбор одного, двух или более из перечисленных мероприятий для улучшения прохождения топлива в узлах пересыпки определяется его физическими свойствами.
При транспортировании топлива с повышенными абразивными свойствами рабочие поверхности течек должны выполняться из утолщенного листа или со специальными средствами защиты, увеличивающими срок их службы (бронирование течек и др.).
На Рефтинской, Троицкой ГРЭС и других электростанциях, которые сжигают экибастузский уголь, имеющий высокие абразивные свойства и хорошую сыпучесть, продолжительное время успешно применяется против усиленного износа течек приварка решетки из прутка (диаметром 20 мм) на наклонных стенках течек. Широко практикуется также установка на наклонных стенках течек металлических листов (толщиной от 10 до 12 мм) с приваренными к ним поперечными и продольными рёбрами из полосы 50 х10 мм, образующими ячейки определённого размера (от 100 до 200 мм).
Защита течек с помощью оребрённой брони оказалась наиболее эффективным и универсальным средством на экибастузском угле с его хорошей сыпучестью. При движении топлива по течке расположенные поперек потока ребра решетки удерживают часть угля, ячейки решётки заполняются мелким углём, и затем основная масса топлива движется по этому неподвижному слою (по топливной «подушке»), не изнашивая течки. Одновременно снижается скорость движения крупных кусков, уменьшаются удары при падении крупных кусков на эту
 |
топливную «подушку», что в свою очередь, значительно уменьшает шум. Крепёжные болты листов с решетками не изнашиваются, так как они защищены слоем неподвижного угля.
В загрузочных (головных) воронках конвейеров Троицкой ГРЭС выполнены специальные «карманы»- углубления на передних стенках воронок, в местах удара потока топлива. В «кармане» при заполнении топливом образуется топливная «подушка», которая гасит скорость потока, защищает стенку воронки от повреждений и износа, уменьшает шум. На конвейерах в морском порту «Восточный» в головных воронках «карманы» выполнены подвижными, с возможностью регулирования их положения (рисунок 4.11). «Карман» изготовлен в виде шарнирно подвешенного перед приводным барабаном металлического листа с полкой внизу.
Перемещение этого листа осуществляется с помощью отдельного привода. Изменением положения подвижного листа регулируется направление потока угля на ленту, обеспечивается её правильная загрузка без смещения в сторону от центрального положения. Данное решение применено во всех узлах пересыпки, где конвейеры расположены под углом 900 (в плане) друг к другу, т.е. изменяется направление подачи материала.
В загрузочных воронках конвейеров некоторых зарубежных электростанций (Югославия), с целью устранения налипания топлива на стенки, подвешены корабельные цепи, которые свободно висят на пути потока топлива. Топливо ударяется об эти цепи, а не об стенку, при этом топливо на них не застревает так как происходит постоянное встряхивание цепей потоком топлива. Цепи защищают также стенки от износа и гасят скорость потока.
При разработке загрузочного устройства конвейера следует обеспечивать подачу топлива на ленту в направлении её движения и со скоростью, близкой к скорости ленты, при минимальной высоте падения топлива. Так как при подаче конвейерами крупнокускового топлива часто возможны местные разрушения рабочей обкладки и продольные порезы ленты падающими кусками, необходимо применение специальных технических решений по устранению ударов по ленте, защите её от повреждений.
Например, в случае транспортирования хорошо сыпучего топлива (экибастузского угля) в нижней части загрузочного устройства над лентой рекомендуется устанавливать колосниковый грохот, который будет воспринимать удары крупных кусков и создавать защитный слой на ленте из мелких просеянных частиц топлива (рисунок 4.12).
Чтобы погасить силу ударов крупных кусков топлива, особенно при падении их с большой высоты, и уменьшить повреждения ленты и др. частей конвейеров, на некоторых ТЭС (Усть-Каменогорская ТЭЦ, Павлодарская ТЭЦ-1 и др.) в нижней части пересыпной течки (перед приёмным лотком) установлен специальный шибер (мигалка). Шибер закреплен на валу, подшипники которого расположены на боковых стенках течки. Вал снабжён грузом на рычаге
( противовесом). Когда нет угля, под действием груза шибер находится в горизонтальном положении. Для уменьшения налипаний влажного топлива на этот шибер Усть - Каменогорская ТЭЦ выполнила покрытие шибера нержавеющей сталью.
На Экибастузской ГРЭС -1 подобный шибер объединён с грохотом (рисунок 4.13), т.е. на конце шибера закреплён грохот. На этом грохоте задерживаются крупные куски, а мелкое топливо проходит, создавая на ленте защитный слой, предохраняющий её от падающих крупных кусков.
Для смягчения ударов падающего топлива о ленту в местах загрузки под ней предусматриваются роликоопоры с амортизирующими роликами, т.е. футерованными снаружи толстым слоем резины. На предприятиях чёрной металлургии при больших ударных нагрузках практикуется под лентой конвейера в местах падения материала устанавливать дополнительную опорную ленту. Эта лента, предварительно состыкованная в кольцо определённого размера, устанавливается на место на два барабана и приводится в движение от ленты конвейера за счёт трения. Внедрение этого амортизирующего устройства на ряде предприятий показало его работоспособность и эффективность [37]
На предприятиях угольной и металлургической промышленности, с целью амортизации ударных нагрузок, действующих на ленту, применяют также способ загрузки горной массы в пролёты между роликоопорами конвейера, используя упругие свойства ленты. Расстояние между роликоопорами в местах загрузки при этом принимается от 0,8 до 1,2 м ÷2 м в
|
|
зависимости от ширины ленты. Или рекомендуется на участке падения материала убирать средние ролики опор.
В загрузочных устройствах конвейерные ленты часто повреждаются из-за попадания вместе с топливом длинных посторонних предметов (ломов, пруткового или другого металла, досок и т.п.), которые заклиниваются между стенками течки, пробивают при этом конвейерную ленту и затем разрезают её вдоль на значительную длину. Для устранения названных повреждений конвейерных лент выполняют расширение нижней части течек в месте соединения их с приёмным лотком по ходу топлива, а также заменяют роликоопоры на участке падения топлива металлическим листом – столом (рисунок 4.14). Расширение нижней части течки уменьшает возможность заклинивания в ней длинных посторонних предметов, а наличие указанного листа под течкой предохраняет ленту от сквозного пробоя при падении посторонних предметов с высоты. На рисунке 4.14 пунктиром показан вариант расширения течки перед лотком.
На Эстонской ГРЭС для предупреждения повреждений конвейерных лент крупными кусками топлива металлические листы (столы) под пересыпными течками футерованы специальной профильной резиной (толщиной 100 мм), которая используется для покрытия привалочных стенок вагоноопрокидывателей. Рёбра листов резины располагаются при этом вдоль оси конвейера.
В приёмных лотках боковое уплотнение, выполняемое в виде загнутой внутрь лотка полосы из технической резины или конвейерной ленты (манжета), может создавать дополнительное сопротивление движению топлива и тормозить его. Манжеты также сокращают полезную ширину ленты на конвейерах, поэтому их не следует выполнять слишком широкими. При подаче влажного и глинистого топлива происходит его налипание на манжеты в лотке, топливо накапливается в нём и затем образует столб в пересыпной течке. Для устранения этого рекомендуется устанавливать в лотках над манжетами защитные козырьки, предупреждающие попадание топлива на манжеты. Это решение, например, с успехом было выполнено в узлах пересыпки топливоподачи Сахалинской ГРЭС, работающей на углях с очень плохими сыпучими свойствами.
Перечисленные вопросы и трудности в работе, связанные с устройством уплотнения приёмных лотков, устранены на ряде электростанций (Рефтинской и Ермаковской ГРЭС, Экибастузской ГРЭС-1 и др.), где применяются приёмные лотки закрытого исполнения (замкнутые в поперечном сечении), которые изготовлены из труб определенного диаметра или сварены в виде коробов (рисунок 4.15). У таких лотков стенки днища имеют большие углы наклона (более 300), кромки ленты в этом случае плотно прижимаются к стенкам лотка, и лента имеет увеличенную желобчатость, что исключает попадание топлива под неё. При этом снижается пылевыделение из лотка, исключаются расход ленты и трудозатраты на изготовление, монтаж и периодические замены гибких уплотнений (манжет), которые устанавливаются по обеим сторонам лотков типовой проектной конструкции. Устраняется также интенсивный абразивный износ поверхности конвейерной ленты от воздействия на неё этих гибких уплотнений.
При этом у закрытых лотков за пределами загрузочной течки (по ходу ленты) металлическое днище может быть частично заменено роликами, т.е. в этом случае остаются на месте средние ролики желобчатых опор ленты конвейера.
Несимметричная, т.е. боковая (на одну сторону) загрузка топлива на ленту может быть причиной её схода в сторону и просыпания топлива с ленты. Для предотвращения этого пересыпную течку и приёмный лоток необходимо выполнить так, чтобы поток топлива принимал правильное направление до поступления на ленту. Для равномерной по ширине загрузки ленты в нижней части течки или в приёмном лотке устанавливают направляющий (отбойный) лист (рисунок 4.16), который подвешивается шарнирно с возможностью регулирования угла его наклона. Конструкция и месторасположение отбойных листов определяются конкретно для каждого узла пересыпки в зависимости от конфигурации течек, крупности топлива и требуемой корректировки потока топлива.
В системах топливоподач для обеспечения более высокой их гибкости по загрузке топлива в бункера котлоагрегатов в соответствии с [7] предусматриваются перекрестные пересыпки после
 |
|
 |
конвейеров приёмно - разгрузочного устройства, после конвейера выдачи топлива со склада, перед бункерной галереей (в башне пересыпки).
Основное требование к перекидным шиберам, устанавливаемым в узлах перекрёстных пересыпок, - обеспечение свободной и легкой их перестановки из одного крайнего положения в другое, особенно при работе на влажном и глинистом топливе. Шиберы оборудуются механизированным приводом для возможности дистанционного управления их перестановкой. Валы шиберов следует устанавливать на подшипниках качения.
Для уменьшения застревания топлива при прохождении по перекрёстным течкам большое значение имеют конструкция шибера, место его установки, угол наклона в рабочем положении. Так как изменение направления потока топлива на шибере вызывает торможение потока в этом месте, то условия для налипания топлива здесь часто более благоприятные, чем в течках. Поэтому рекомендуется обеспечить угол наклона шиберов в крайних (рабочих) положениях не менее 600÷700 , особенно при эамазывающем топливе. Рабочую поверхность шибера или всю шиберную коробку следует выполнять из нержавеющей стали. При необходимости должен быть предусмотрен обогрев шибера и примыкающих течек (шиберной коробки). На Иркутской ТЭЦ-10 обогрев шибера на бункерной выполнен путём подвода к нему пара через вал.
При неудачном расположении шибера падающий поток ударяет в двугранный угол, образованный стенкой течки и шибером, что вызывает отложение в этом месте топлива и налипание его на кромки шибера. Налипшее на кромки топливо не позволяет шиберу при его перестановке занять нормальное положение и с необходимой плотностью перекрыть течку, чтобы исключить просыпание топлива на ленту неработающего конвейера. В этих случаях часто приходится вручную очищать шиберы от топлива перед их перестановкой из одного крайнего положения в другое, что создаёт дополнительные трудности в работе топливоподающих трактов.
Устранение указанных недостатков в работе перекидных шиберов достигается рядом способов. На Томь - Усинской ГРЭС перекрёстные течки, например, были реконструированы таким образом, что поток топлива с приводного барабана конвейера падает на середину поверхности шибера, а не на его кромки. Для этого пришлось перенести на определённое расстояние приводные барабаны конвейеров (рисунок 4.17).
На Приднепровской ГРЭС шиберы были выполнены двойными, как показано на рисунке 4.18, с верхним расположением их валов. Налипшее на шибер топливо не является в данном случае препятствием для надёжного перекрытия течки шибером.
Перекидные шиберы на Челябинской ТЭЦ установлены в течках выше обычного (рисунок 4.19). В одном из крайних положений шибер ложится непосредственно на приводной барабан конвейера своей кромкой, на которую закреплена полоса из листовой резины для предохранения ленты конвейера. Поток топлива сходит с приводного барабана струей определённого сечения, не рассыпавшись ещё по всему сечению течки, и шибер служит при этом лишь для направления потока топлива в ту или иную течку (на конвейер А или Б), не создавая уплотнения по периметру.
На топливоподачах некоторых электростанций, сжигающих топливо с хорошими сыпучими свойствами (ирша – бородинский, экибастузский уголь и др.) перекрёстные узлы пересыпки работают без перекидных шиберов. В этом случае пересыпная течка на конвейер неработающей нитки топливоподачи заполняется топливом, и после этого всё топливо идёт на конвейер работающей нитки.
На электростанциях Польши в узлах пересыпки с перекрестной подачей топлива установлены перекидные воронки, которые шарнирно подвешены в шиберной коробке и могут перебрасываться из одного положения в другое на ходу (рисунок 4.20), без останова тракта топливоподачи.
По проектным решениям на топливоподаче Экибастузской ГРЭС -1 в узле пересыпки были смонтированы специальные распределительные воронки, которые имели каждая отдельный электропривод для вращения их вокруг вертикальной оси. При повороте воронки обеспечивалась подача топлива с одного конвейера по трём направлениям: на каждую нитку
|
|
|
|
(А и Б) конвейеров основного тракта и на склад (рисунок 4.21). Производительность топливоподачи (проектная) – 1500 т/ч, ширина ленты конвейеров – 1600 мм. При указанной производительности и крупнокусковом абразивном топливе конструкция воронки оказалась слабой, в том числе и поворотного узла, и они были демонтированы. Однако доработав с усилением конструкцию воронок, можно с их помощью обеспечить оперативное (на ходу) распределение топлива по трём направлениям.
На топливоподаче Берёзовской ГРЭС –1 по проектным решениям смонтированы в узлах перекрестной пересыпки на бункерной распределители топлива, имеющие в поперечном сечении треугольную форму (рисунок 4.22).
Распределитель снабжён колёсами и может передвигаться внутри шиберной коробки из одного крайнего положения в другое от отдельного электропривода (с помощью тросов, наматываемых на барабаны). Передвижение распределителя можно выполнять на ходу, без останова подачи топлива. Производительность этой топливоподачи равна 2250 т/ч, ширина ленты на конвейерах – 2000 мм.
На электростанциях Польши кроме перекидных воронок, требующих определённой высоты, при перекрёстной пересыпке топлива с успехом применяются также передвижные приводные станции конвейеров, обеспечивающие минимальный перепад топлива по высоте (рисунок 4.23). На отечественных предприятиях угольной промышленности и др. широко применяются передвижные ленточные конвейеры для передачи потока сыпучего материала с одного конвейера по нескольким (двум и более) загрузочным воронках. Конвейеры снабжены колёсами и электроприводом для передвижения, с помощью которого они передвигаются по уложенным в полу рельсам. Часто эти конвейеры выполняются реверсивными, т.е. с возможностью движения ленты в двух противоположных направлениях, с расположением разгрузочной воронки на обеих концевых станциях конвейера. В узле пересыпки на топливоподаче Берёзовской ГРЭС -1 передвижные реверсивные конвейеры, например, применены для подачи топлива по 4 загрузочным воронкам: на нитки А, Б и В основного тракта и на склад. В проекте новой Новосибирской ТЭЦ - 6 с помощью передвижных реверсивных конвейеров предусмотрено подавать топливо в узле пересыпки по 5 загрузочным воронкам (рисунок 4.24).
В узлах пересыпки на некоторых электростанциях возникает необходимость подавать топливо с одного конвейера одновременно по двум направлениям, например, в случае наличия двух молотковых дробилок на каждой нитке топливоподачи. Перекидной шибер в таких узлах пересыпки выполняется состоящим из двух половинок (лепестков) по ширине, расположенных в шиберной коробке рядом и вращающихся вокруг одной и той же оси. Каждая половинка шибера имеет свой привод. На Ермаковской ГРЭС подобный шибер установлен перед молотковыми дробилками (производительностью по 1000 т/ч), и при установке одной половинки шибера, например, в левом крайнем положении, а другой половинки – в правом крайнем положении, подача топлива конвейером (с производительностью 1400 т/ч) происходит в обе дробилки одновременно. Непосредственно перед шибером в течке установлен отбойный брус, который помогает делить поток на две части. Шиберная коробка при этом может быть разделена ввареной перегородкой на две равные части, а в каждой будет находиться своя половина шибера. При этом для более равномерного износа молотков по длине ротора рекомендуется периодически переставлять половинки шибера из одного крайнего положения в другое, т.е. изменять направление подачи топлива в дробилки.
На Усть – Каменогорской ТЭЦ выполнена реконструкция шиберной коробки первого узла пересыпки и обеспечена возможность подачи топлива с одного конвейера по трём направлениям. Шибер изготовлен при этом также из двух половинок, имеющих каждая отдельный привод, а шиберная коробка разделена перегородкой на два равных отсека (рисунок 4.25). В этом случае через шиберную коробку топливо можно подавать по следующим трём схемам: всё топливо (900 т/ч) идёт на склад; часть топлива (450 т/ч) идёт на ту или иную нитку основного тракта топливоподачи, остальное - на склад; всё топливо (900т/ч) идёт на обе нитки топливоподающего тракта одновременно (по 450 т/ч на каждую).
При подаче топлива со склада краном – перегружателем через загрузочные воронки в потолке помещения, как правило, течка с приёмным лотком на конвейере выполняется передвижной, на специальной тележке, передвигающейся вдоль по конвейеру. Передвижение
|
|
 |
|
этой тележки механизируется с помощью отдельного электропривода. В конце этого конвейера (у его натяжной станции) следует смонтировать стационарную течку с приёмным лотком. Загрузочные воронки в потолке помещения конвейера рекомендуется выполнять через 6 м (вместо 12 м в проектах некоторых топливоподач), чтобы обеспечить подачу большей части топлива со склада краном – перегружателем, уменьшив при этом объём топлива, перемещаемого бульдозерами.